论文部分内容阅读
摘要：電压互感器作为电力系统中重要的电气设备，为电压测量、继电保护和自动控制提供电压数据。电容式电压互感器因其特有优点在变电站中得到了广泛使用。本文阐述了220kV电容式电压互感器常见故障及处理，并提出安全运行的防范措施和相关的运维建议。
关键词：电容式电压互感器;故障;异常分析
引言
近年来，电网系统在网运行的变压器因外部短路故障导致的恶性事故屡有发生，电压互感器作为一种电压转换装置，在保障变电站的安全稳定运行中承担着非常重要的作用。在长期的运行中，电压互感器容易发生故障，对电力系统的安全稳定运行造成不良影响。本文对电压互感器的常见故障及异常进行分析，并对电压互感器各类的处理进行讨论，并对电压互感器的日常维护进行论述。
1电压互感器的常见故障及异常分析
1.1末屏N端不可靠接地
某变电站，电容式电压互感器发出异常放电噪声，检测到放电痕迹。经全面分析检查发现一相二次接线盒末屏N端与接地端子连接处存在虚接，导致电压互感器末屏N端不可靠接地，N端与接地端子接触不良，N端可能存在最高10kV电压。此电压为悬浮电压，会对接地端子放电引起发热。发生需接原因可能由于设备运行中震动导致压接线的螺栓慢慢变松虚接，也可能是厂家施工工艺不规范，质量控制把关不严，连接线外绝缘过长导致里面软铜线没有完全接触接线端子而虚接，且此类故障验收时不易发现。
1.2设备过热
在实际情况中该设备经常存在热量过大的现象。一旦设备热量超出最大的承受范围，就会使得有关部件被烧毁，情况严重的话还会发生电阻爆炸。这除了会影响到变电站的正常工作之外，还会造成巨大的经济损失。通常设备过热的原因不外乎电阻过大，这是因为电阻是热量产生的根源。
1.3设备绝缘故障
该设备本身就具有半绝缘特性，但是在实际情况中因为其具体制作工艺不成熟，电容元件制作环境不够干燥，环境当中的水分子就极易进入到元件之中，并在缝隙当中不断运动，最后导致设备被高达 220kV 的电压击穿，绝缘性降低，整个设备便无法正常安全稳定地运行。
1.4套管间放电闪络
互感器在长期运行中，套管如遇到突然施加的外力而导致被机械损伤，亦或有小动物进入套管，导致套管内污染严重，进而使得绝缘效果减弱。这会引起套管间发生放电闪络，高压侧的熔断器发生熔断。
1.5电容绝缘部分被击穿
在220kV的电压互感器当中，其电压主要被其电容所承担，220kV 的高压就经常会击穿电容绝缘部分。电容绝缘部分一旦被击穿，电容原本的降压功能就会丧失。在选择互感器的时候最好使用电容质量比较强的产品，当下使用最广泛的就是有机合成绝缘油介质，它能在很大程度上提升电容的耐高压特性，并增大击穿难度。除此以外，使用铝箔折边技术也能有效降低其设备制作时周边环境的场强，降低被击穿的几率。
2电压互感器的主要故障的处理
2.1电压互感器回路断线的处理
当电压互感器的回路发生断线时，首先应停用其所带的继电保护装置，确保其发生误动。其次，分析回路断线的原因，如因二次回路发生故障，则应根据检测仪表来测量设备的运行状态，此时不要改变设备的运行方式，避免误操作的发生。进一步检查熔断器高压侧、低压侧有无发生熔断，如发生熔断，应立即进行更换，并进行原因分析，避免熔断的再次发生。最后检查二次回路电压的接点是否工作正常，有没有发生断线、松动的现象，切换回路有没有接触不良的现象，二次侧的自动空气开关是否脱扣。
2.2接地不良的解决措施
在平常的工作过程当中应该要将验收和排查力度进一步加强，确保其电容器末屏和地面接触良好，使设备能正常使用并发挥效用。有关维修人员还应该要掌握各种电容接地方式，防止任何一种接地方式被遗漏，并在设备运行过程中仔细检查，严查各种安全隐患。
2.3加强电压互感器缺陷故障分析力度
加强对电压互感器缺陷故障分析力度，与厂家共同分析原因，为存量和新增设备提供对应措施，避免同类型缺陷故障频发。
2.4高、低压熔断器熔断的处理
电压互感器在长期工作中发生高、低压熔断器熔断时，首先应复归信号，检查是哪侧熔断器发生熔断。若低压熔断器发生熔断，应立即更换。若高压熔断器发生熔断，应拉开高压侧隔离开关并取下低压侧熔断器，实施验电、放电处理后，更换高压熔断器。在更换后，如若熔丝再次熔断，则应立即查明原因并进行处理。
2.5电容单元被击穿的解决措施
对于该问题最关键的就是要将日常预防工作落实到位。具体来说就要在其运行的过程中将电压变化情况详细记录下来，以便于日后可以精准分析各种故障问题，并及时采取措施排除和解决。除此以外，在实际操作的时候还可以给其设置一个保护装置，只要保护装置发出警告，便可以及时采取行动进行解决。
3.电压互感器日常巡检
为确保电压互感器的正常工作，应在对变电站的检查和维护时对电压互感器给予高度的重视。首先，应检查互感器的标示牌是否完好，瓷瓶应保持清洁、完整，确保瓷瓶无损坏及裂纹，无放电痕迹及电晕声响。其次，应检查电压互感器的压力指示是否正常，当压力低于 0.4Mpa 时应及时调整，确保压力指示不能低于 0.4Mpa。注意听电压互感器的内部的声音是否正常，确保互感器内部无剧烈震动声和放电声，尤其在外部线路接地时，更应该对此认真检查。认真检查高压侧的导线接头处的温度不能过高，以避免二次线缆及导线没有发生损伤及腐蚀。同时对二次端子箱的密封性进行检查，确保其封闭良好，同时检查二次线圈的接地线是否稳固，确保没有松动和晃动，保证箱内的干燥和清洁。
结语
电压互感器在整个变电站之中发挥着重要作用，如果不能及时分析常见故障，并加强日常监管，会直接影响整个变电站的正常工作，给用户生活带来极大的不便，并给电力企业带来巨大的经济损失。在解决和排除其常见故障的时候，最重要的是进一步强化监测与检查工作，引进或研发新技术，提高对电压互感器的检测效果，以实现安全运行。确保其安全可靠运行需厂家在设计生产阶段、检修人员在基建验收消缺阶段、运维人员在日常运维中共同承担各自的重要职责。
参考文献
[1]刘胜军.突发短路造成220kV变压器损坏原因分析及处理[J].变压器，2013，50（12）：75-78.
[2]邢海瀛，刘少宇，马继先，等.变压器抗短路能力核算与治理[J].中国电力，2012，45（5）：25-29.
[3]赵志刚，李光范，李金忠，等.基于有限元法的大型电力变压器抗短路能力分析[J].高电压技术，2014，40（10）：3214-3220.
[4]李光范，王梦云，薛辰东，等.大型电力变压器抗短路能力的调查分析[J].电力设备，2000，1（1）：25-28.
[5] 范 淑 霞 . 电 容 式 电 压 互 感 器 二 次 电压 异 常 分 析 及 处 理 [J]. 河 北 电 力 技术 ，2011，30（03）：26+51.
[6] 陈文大 ， 曹小龙 ， 曹小虎等 . 两起电容式电压互感器故障的分析处理 [J]. 电力电容器与无功补偿 ，2011，32（05）：68-72.
[7] 董腾垚 ， 张弛 ， 王成智等 . 一例 110 kV电容式电压互感器过热异常故障浅析 [J].湖北电力 ，2017，41（09）：25-28.
[8] 张斌卫 ， 曹喜生 .35kV 及以下电压互感器运行中的常见故障分析及研究 [J]. 电气传动自动化 ，2018，40（03）：62-66.
[9] 王龙 ， 任思敏 ， 王朵等 .35kV 电压互感器常见故障分析及总结 [J]. 机械工程与自动化 ，2018（02）：203-205.
关键词：电容式电压互感器;故障;异常分析
引言
近年来，电网系统在网运行的变压器因外部短路故障导致的恶性事故屡有发生，电压互感器作为一种电压转换装置，在保障变电站的安全稳定运行中承担着非常重要的作用。在长期的运行中，电压互感器容易发生故障，对电力系统的安全稳定运行造成不良影响。本文对电压互感器的常见故障及异常进行分析，并对电压互感器各类的处理进行讨论，并对电压互感器的日常维护进行论述。
1电压互感器的常见故障及异常分析
1.1末屏N端不可靠接地
某变电站，电容式电压互感器发出异常放电噪声，检测到放电痕迹。经全面分析检查发现一相二次接线盒末屏N端与接地端子连接处存在虚接，导致电压互感器末屏N端不可靠接地，N端与接地端子接触不良，N端可能存在最高10kV电压。此电压为悬浮电压，会对接地端子放电引起发热。发生需接原因可能由于设备运行中震动导致压接线的螺栓慢慢变松虚接，也可能是厂家施工工艺不规范，质量控制把关不严，连接线外绝缘过长导致里面软铜线没有完全接触接线端子而虚接，且此类故障验收时不易发现。
1.2设备过热
在实际情况中该设备经常存在热量过大的现象。一旦设备热量超出最大的承受范围，就会使得有关部件被烧毁，情况严重的话还会发生电阻爆炸。这除了会影响到变电站的正常工作之外，还会造成巨大的经济损失。通常设备过热的原因不外乎电阻过大，这是因为电阻是热量产生的根源。
1.3设备绝缘故障
该设备本身就具有半绝缘特性，但是在实际情况中因为其具体制作工艺不成熟，电容元件制作环境不够干燥，环境当中的水分子就极易进入到元件之中，并在缝隙当中不断运动，最后导致设备被高达 220kV 的电压击穿，绝缘性降低，整个设备便无法正常安全稳定地运行。
1.4套管间放电闪络
互感器在长期运行中，套管如遇到突然施加的外力而导致被机械损伤，亦或有小动物进入套管，导致套管内污染严重，进而使得绝缘效果减弱。这会引起套管间发生放电闪络，高压侧的熔断器发生熔断。
1.5电容绝缘部分被击穿
在220kV的电压互感器当中，其电压主要被其电容所承担，220kV 的高压就经常会击穿电容绝缘部分。电容绝缘部分一旦被击穿，电容原本的降压功能就会丧失。在选择互感器的时候最好使用电容质量比较强的产品，当下使用最广泛的就是有机合成绝缘油介质，它能在很大程度上提升电容的耐高压特性，并增大击穿难度。除此以外，使用铝箔折边技术也能有效降低其设备制作时周边环境的场强，降低被击穿的几率。
2电压互感器的主要故障的处理
2.1电压互感器回路断线的处理
当电压互感器的回路发生断线时，首先应停用其所带的继电保护装置，确保其发生误动。其次，分析回路断线的原因，如因二次回路发生故障，则应根据检测仪表来测量设备的运行状态，此时不要改变设备的运行方式，避免误操作的发生。进一步检查熔断器高压侧、低压侧有无发生熔断，如发生熔断，应立即进行更换，并进行原因分析，避免熔断的再次发生。最后检查二次回路电压的接点是否工作正常，有没有发生断线、松动的现象，切换回路有没有接触不良的现象，二次侧的自动空气开关是否脱扣。
2.2接地不良的解决措施
在平常的工作过程当中应该要将验收和排查力度进一步加强，确保其电容器末屏和地面接触良好，使设备能正常使用并发挥效用。有关维修人员还应该要掌握各种电容接地方式，防止任何一种接地方式被遗漏，并在设备运行过程中仔细检查，严查各种安全隐患。
2.3加强电压互感器缺陷故障分析力度
加强对电压互感器缺陷故障分析力度，与厂家共同分析原因，为存量和新增设备提供对应措施，避免同类型缺陷故障频发。
2.4高、低压熔断器熔断的处理
电压互感器在长期工作中发生高、低压熔断器熔断时，首先应复归信号，检查是哪侧熔断器发生熔断。若低压熔断器发生熔断，应立即更换。若高压熔断器发生熔断，应拉开高压侧隔离开关并取下低压侧熔断器，实施验电、放电处理后，更换高压熔断器。在更换后，如若熔丝再次熔断，则应立即查明原因并进行处理。
2.5电容单元被击穿的解决措施
对于该问题最关键的就是要将日常预防工作落实到位。具体来说就要在其运行的过程中将电压变化情况详细记录下来，以便于日后可以精准分析各种故障问题，并及时采取措施排除和解决。除此以外，在实际操作的时候还可以给其设置一个保护装置，只要保护装置发出警告，便可以及时采取行动进行解决。
3.电压互感器日常巡检
为确保电压互感器的正常工作，应在对变电站的检查和维护时对电压互感器给予高度的重视。首先，应检查互感器的标示牌是否完好，瓷瓶应保持清洁、完整，确保瓷瓶无损坏及裂纹，无放电痕迹及电晕声响。其次，应检查电压互感器的压力指示是否正常，当压力低于 0.4Mpa 时应及时调整，确保压力指示不能低于 0.4Mpa。注意听电压互感器的内部的声音是否正常，确保互感器内部无剧烈震动声和放电声，尤其在外部线路接地时，更应该对此认真检查。认真检查高压侧的导线接头处的温度不能过高，以避免二次线缆及导线没有发生损伤及腐蚀。同时对二次端子箱的密封性进行检查，确保其封闭良好，同时检查二次线圈的接地线是否稳固，确保没有松动和晃动，保证箱内的干燥和清洁。
结语
电压互感器在整个变电站之中发挥着重要作用，如果不能及时分析常见故障，并加强日常监管，会直接影响整个变电站的正常工作，给用户生活带来极大的不便，并给电力企业带来巨大的经济损失。在解决和排除其常见故障的时候，最重要的是进一步强化监测与检查工作，引进或研发新技术，提高对电压互感器的检测效果，以实现安全运行。确保其安全可靠运行需厂家在设计生产阶段、检修人员在基建验收消缺阶段、运维人员在日常运维中共同承担各自的重要职责。
参考文献
[1]刘胜军.突发短路造成220kV变压器损坏原因分析及处理[J].变压器，2013，50（12）：75-78.
[2]邢海瀛，刘少宇，马继先，等.变压器抗短路能力核算与治理[J].中国电力，2012，45（5）：25-29.
[3]赵志刚，李光范，李金忠，等.基于有限元法的大型电力变压器抗短路能力分析[J].高电压技术，2014，40（10）：3214-3220.
[4]李光范，王梦云，薛辰东，等.大型电力变压器抗短路能力的调查分析[J].电力设备，2000，1（1）：25-28.
[5] 范 淑 霞 . 电 容 式 电 压 互 感 器 二 次 电压 异 常 分 析 及 处 理 [J]. 河 北 电 力 技术 ，2011，30（03）：26+51.
[6] 陈文大 ， 曹小龙 ， 曹小虎等 . 两起电容式电压互感器故障的分析处理 [J]. 电力电容器与无功补偿 ，2011，32（05）：68-72.
[7] 董腾垚 ， 张弛 ， 王成智等 . 一例 110 kV电容式电压互感器过热异常故障浅析 [J].湖北电力 ，2017，41（09）：25-28.
[8] 张斌卫 ， 曹喜生 .35kV 及以下电压互感器运行中的常见故障分析及研究 [J]. 电气传动自动化 ，2018，40（03）：62-66.
[9] 王龙 ， 任思敏 ， 王朵等 .35kV 电压互感器常见故障分析及总结 [J]. 机械工程与自动化 ，2018（02）：203-205.